Дослідження фазових рівноваг та термодинамічних властивостей сумішевих холодагентів на основі R32, R125, R143a
Вантажиться...
Дата
1999
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одес. держ. акад. холоду
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.05 - Теоретична теплотехніка.
Дисертацію присвячено питанням експериментально-розрахункового дослідження фазових рівноваг, термічних властивостей на лінії насичення, в рідкій та газовій фазах та критичних точках сумішей холодагентів R125/ R32 і R143а/ R125. На основі одержаних експериментальних даних і результатів досліджень інших авторів, розроблено рівняння стану і розраховано таблиці термодинамічних властивостей озонобезпечних сумішевих робочих тіл R410А, R410В, R507А холодильних установок. У роботі запропоновано методики термодинамічно узгодженого опису термічних властивостей на лінії насичення та прогнозування критичної густини галоїдопохідних холодагентів. Досконало вивчено термодинамічну поверхню Р-р-Т-х сумішей холодагентів R125/ R32 і R143а/ R125. Виконано еколого-енергетичний аналіз перспектив застосування нових озонобезпечних холодагентів, призначених для заміни R12 і R22 у новому поколінні холодильного устаткування.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.05 - Теоретическая теплотехника. Анализируются проблемы, связанные с переводом холодильной техники, использующей хладагент R22, на альтернативные рабочие тела. Систематизированы требования, предъявляемые к новым хладагентам, и предлагается оптимальная схема внедрения новых рабочих тел в промышленность. В этой схеме этап, связанный с изучением термодинамических свойств для таких малоизученных смесевых хладагентов как R125/R32 и R143a/R125, имеет приоритетное значение. Изучение фазовых равновесий, термических свойств, критических параметров смесей R125/R32 и R143a/R125 , а также разработка на основе полученной информации уравнений состояния и таблиц справочных данных по термодинамическим свойствам хладагентов R410A, R410B, R507A выполнено в рамках комплексных экспериментально-расчётных исследований. Экспериментальное изучение термических свойств и параметров фазовых равновесий объектов исследования в интервале температур 280<Т<380 К и давлений 0.7<Р<3.8 МПа выполнено на экспериментальной установке, реализующей метод пьезометра переменного объема. Давление насыщенных паров смесей R125/R32 и R143а/R125 в интервале температур 210<Т<240 К и давлений 0.05<Р<0.2 МПа было измерено статическим методом. В результате выполненного крупномасштабного экспериментального исследования была получена новая информация о термических свойствах объектов исследования в различных агрегатных состояниях, включая критические параметры, на различных составах. Полученный массив экспериментальных данных положен в основу изучения топологии поверхности Р-р-Т-х для смесей R125/R32 и R143а/R125 и разработки таблиц справочных данных по термодинамическим свойствам перспективных хладагентов R410А, R410В, R507А. Показано, что смеси R125/R32 и R143а/R125 являются квазиазеотропными (ΔTglide<0.12 К), причем смесь R125/R32 является положительным азеоторопом, который при увеличении температуры до 253 К вырождается в тангенциальный азеотроп, а смесь R143а/R125 в интервале температур 200<Т<258 К проявляет свойства отрицательного азеотропа. Значительное внимание в диссертации уделено разработке методики термодинамического согласования термических свойств на бинодали с критическими парамеnрами. Предложена методика статистической обработки информации о критических параметрах и прогнозирования критической плотности малоизученных хладагентов. Обсуждается сингулярность полусуммы ортобарических плотностей и второй производной давления насыщенных паров от температуры в окрестности критической точки. На завершающем этапе обработки полученных в результате выполненного эксперимента данных предложены кубические уравнения состояния, в которых четыре коэффициента были определены из условий парожидкостного равновесия для каждой температуры на линии насыщения. С использованием полученных уравнений рассчитаны таблицы справочных, данных по фазовым равновесиям и термодинамическим свойствам смесей R125/R32 и R143а/ R125 различных составов. Заключительная часть диссертации посвящена эколого-энергетической экспертизе перспектив применения хладагентов R410А, R4101В, R507А в холодильной технике. Доказывается необходимость полномасштабного учета энергетических затрат на создание, обслуживание и эксплуатацию холодильного оборудования при вычислении полного эквивалента глобального потепления (ТЕWIn). Рекомендуется при эколого-энергетическом анализе применять новые критерии, учитывающие удельную эмиссию СО2 при производстве 1кВт ч холода. Показано, что хладагенты R410А, R410В, R507А имеют вполне определённую перспективу в новом поколении холодильной техники.
The dissertation to achieve the degree of candidate of Engineering Sciences on speciality 05.14.05 - Theoretical thermothechnicbi. Dissertation is dedicated to the questions of experimental calculus research into phase equilibria, thermal properties on the saturation line in liquid and gas phases,and also on critical points of refrigerant mixtures R125/R32 and R143a/R125. Equations of state have been developed and the tables for thermodynamical properties of the ozone-safe mixture working fluids in working fluids in refrigerating plants have been calculated on the base of the obtained experimental data and research results of other authors. The thesis presents the methods of thermodynamically dependent description of thermal properties on the saturation line and forcasting, the critical density and double phase isohoric heat capacity of haloid dcrivate refrigerants. Behavior of thermodynamical surface P-p-T-x of mixture refrigerants R125/R32 and R143a/R125 has been studied in details. Ecological-energetical perspectives analysis as for using the new ozone-safe refrigerants which are suggested substitutes for R12 and R22 in the refrigeration equipment of the new generation, has been carried out.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.05 - Теоретическая теплотехника. Анализируются проблемы, связанные с переводом холодильной техники, использующей хладагент R22, на альтернативные рабочие тела. Систематизированы требования, предъявляемые к новым хладагентам, и предлагается оптимальная схема внедрения новых рабочих тел в промышленность. В этой схеме этап, связанный с изучением термодинамических свойств для таких малоизученных смесевых хладагентов как R125/R32 и R143a/R125, имеет приоритетное значение. Изучение фазовых равновесий, термических свойств, критических параметров смесей R125/R32 и R143a/R125 , а также разработка на основе полученной информации уравнений состояния и таблиц справочных данных по термодинамическим свойствам хладагентов R410A, R410B, R507A выполнено в рамках комплексных экспериментально-расчётных исследований. Экспериментальное изучение термических свойств и параметров фазовых равновесий объектов исследования в интервале температур 280<Т<380 К и давлений 0.7<Р<3.8 МПа выполнено на экспериментальной установке, реализующей метод пьезометра переменного объема. Давление насыщенных паров смесей R125/R32 и R143а/R125 в интервале температур 210<Т<240 К и давлений 0.05<Р<0.2 МПа было измерено статическим методом. В результате выполненного крупномасштабного экспериментального исследования была получена новая информация о термических свойствах объектов исследования в различных агрегатных состояниях, включая критические параметры, на различных составах. Полученный массив экспериментальных данных положен в основу изучения топологии поверхности Р-р-Т-х для смесей R125/R32 и R143а/R125 и разработки таблиц справочных данных по термодинамическим свойствам перспективных хладагентов R410А, R410В, R507А. Показано, что смеси R125/R32 и R143а/R125 являются квазиазеотропными (ΔTglide<0.12 К), причем смесь R125/R32 является положительным азеоторопом, который при увеличении температуры до 253 К вырождается в тангенциальный азеотроп, а смесь R143а/R125 в интервале температур 200<Т<258 К проявляет свойства отрицательного азеотропа. Значительное внимание в диссертации уделено разработке методики термодинамического согласования термических свойств на бинодали с критическими парамеnрами. Предложена методика статистической обработки информации о критических параметрах и прогнозирования критической плотности малоизученных хладагентов. Обсуждается сингулярность полусуммы ортобарических плотностей и второй производной давления насыщенных паров от температуры в окрестности критической точки. На завершающем этапе обработки полученных в результате выполненного эксперимента данных предложены кубические уравнения состояния, в которых четыре коэффициента были определены из условий парожидкостного равновесия для каждой температуры на линии насыщения. С использованием полученных уравнений рассчитаны таблицы справочных, данных по фазовым равновесиям и термодинамическим свойствам смесей R125/R32 и R143а/ R125 различных составов. Заключительная часть диссертации посвящена эколого-энергетической экспертизе перспектив применения хладагентов R410А, R4101В, R507А в холодильной технике. Доказывается необходимость полномасштабного учета энергетических затрат на создание, обслуживание и эксплуатацию холодильного оборудования при вычислении полного эквивалента глобального потепления (ТЕWIn). Рекомендуется при эколого-энергетическом анализе применять новые критерии, учитывающие удельную эмиссию СО2 при производстве 1кВт ч холода. Показано, что хладагенты R410А, R410В, R507А имеют вполне определённую перспективу в новом поколении холодильной техники.
The dissertation to achieve the degree of candidate of Engineering Sciences on speciality 05.14.05 - Theoretical thermothechnicbi. Dissertation is dedicated to the questions of experimental calculus research into phase equilibria, thermal properties on the saturation line in liquid and gas phases,and also on critical points of refrigerant mixtures R125/R32 and R143a/R125. Equations of state have been developed and the tables for thermodynamical properties of the ozone-safe mixture working fluids in working fluids in refrigerating plants have been calculated on the base of the obtained experimental data and research results of other authors. The thesis presents the methods of thermodynamically dependent description of thermal properties on the saturation line and forcasting, the critical density and double phase isohoric heat capacity of haloid dcrivate refrigerants. Behavior of thermodynamical surface P-p-T-x of mixture refrigerants R125/R32 and R143a/R125 has been studied in details. Ecological-energetical perspectives analysis as for using the new ozone-safe refrigerants which are suggested substitutes for R12 and R22 in the refrigeration equipment of the new generation, has been carried out.
Опис
Железний, П. В.
Дослідження фазових рівноваг та термодинамічних властивостей сумішевих холодагентів на основі R32, R125, R143a [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.14.05 "Теоретична теплотехніка" / Железний Петро Віталійович ; наук. кер. В. П. Оніщенко ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 1999. – 16 с.
Ключові слова
озонобезпечні холодагенти, термодинамічні властивості, фазові рівноваги, критична точка, рівняння стану, еколого-енергетичний аналіз, озонобезопасные хладагенты, термодинамические свойства, фазовые равновесия, критическая точка, уравнение состояния, эколого-энергетический анализ, ozone-safe refrigerants, thermodynamical properties, phase equilibria, critical point, equation of state, ecological-energetical analysis